Diffusion Coefficient of Liquid Foods in the Drying Process

液态食品在干燥过程中的扩散系数

基本信息

  • 批准号:
    60550669
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.83万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1985
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1985 至 1986
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In the analysis of the spray drying process of liquid foods, the knowledge of the water diffusion coefficient D and the water activity <a_w> is required. The purpose of this study is to establish a method for predicting the drying behavior of liquid foods on the basis of the D and <a_w> data.The diffusion coefficient of water D in many liquid foods decreases sharply with decreasing water concentration by a factor of several orders of magnitude. We first obtained the numerical solution of the diffusion equation in the shrinking coordinate by using various types of concentration dependence of D. Then, the relation among the integral averaged diffusion coefficient, the drying rate and the ratio of average concentration to the center concentration of the drying specimen was established, by which D can be obtained from the measured drying(desorption) rate, as the function of water concentration.We first applied this method to the isothermal drying experiment with sugars of various molecular weights(glucose, sucrose, oligosaccharose and maltodextrins). The <a_w> data were also measured for these sugars. The diffusion coefficient at infinite dilution <D_0> can be correlated to the molecular weight using the Wilke's diffusion factor. The concentration dependence of D of sugars, D/ <D_0> , can be presented by a single equation regardless of the molecular weight. Similarly, the concentration dependence of the activation energy of D for these sugars was not markedly varied and can be expressed by a single equation.The drying behavior of proteins(bovine serum albumin), liquid foods(skimmilk) and model foods (composed of lactose, casein, albumin and sodium chloride) were examined by using the drying experiment of single droplets. It was found that the drying of these samples was accelerated by the non-uniform shrinkage of the drop and can be predicted well by the numerically calculated drying behavior with the D and <a_w> data of sucrose.
在分析液体食品的喷雾干燥过程中,需要了解水扩散系数D和水活性<a_w>。这项研究的目的是建立一种根据D和<a_w>数据来预测液体食品干燥行为的方法几个数量级。我们首先通过使用多种类型的浓度依赖性。建立了干燥标本,可以从测量的干燥(解吸)速率中获得D,作为水浓度的功能。我们首先将此方法应用于等温干燥实验,并用各种分子量的糖(葡萄糖,蔗糖,蔗糖,寡糖糖和寡糖糖和寡糖和寡糖糖)和麦芽糊精)。还测量了这些糖的<a_w>数据。无限稀释时的扩散系数<D_0>可以使用Wilke的扩散因子与分子量相关。 D/ <D_0>的D的浓度依赖性可以由单个方程式显示,而不论分子量如何。同样,这些糖的激活能的浓度依赖性也不明显变化,并且可以通过单个方程式表示。蛋白质(牛血清白蛋白)的干燥行为,液体食品(Skimmilk)和型号食物(由乳糖组成使用单滴的干燥实验检查,酪蛋白,白蛋白和氯化钠)。发现这些样品的干燥被滴的不均匀收缩加速,并且可以通过数值计算的干燥行为可以很好地预测,而D和<a_w>数据的数据可以很好地预测。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Shuichi YAMAMOTO: Proceeding of World Congress【II】L of Chemical Engineering(Tokyo)MYU Research. Vol.【II】. 564-567 (1986)
Shuichi YAMAMOTO:化学工程世界大会论文集(东京)MYU 研究卷 564-567(1986 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Yuji SANO and Shuichi Yamamoto: "Calculation method of concentration dependent mutual diffusion coefficient based on the assumption of similar concentration distribution" "Drying '86", ed. by A.S.Mujumdar, Hemisphere. I. 85-93 (1986)
Yuji SANO 和 Shuichi Yamamoto:“基于相似浓度分布假设的浓度相关互扩散系数的计算方法”“Drying 86”,编辑。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Shuichi YAMAMOTO and Yuji SANO: "Drying behavior of liquid foods containing various sugars" Proceeding of World Congress III of Chemical Engineering(Tokyo). II. 564-567 (1986)
Shuichi YAMAMOTO 和 Yuji SANO:“含有各种糖的液体食品的干燥行为”第三届世界化学工程大会论文集(东京)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
山本修一: 粉体工学会誌.
Shuichi Yamamoto:《粉末工程学会杂志》。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Shuichi Yamamoto and Yuji SANO: "Drying behavior of sugar solutions and enzyme inactivation during drying" J. Soc. Powder Technology, Japan.
Shuichi Yamamoto 和 Yuji SANO:“糖溶液的干燥行为和干燥过程中酶的失活”J. Soc。
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    0
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  • 通讯作者:
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  • 作者:
    SANO Yuji;ONDA Satoki;KAGOSHIMA Takanori;MIYAJIMA Toshihiro;TAKAHATA Naoto;SHIBATA Tomo;NAKAGAWA Chika;ONOUE Tetsuji;KIM Nak Kyu;LEE Hyunwoo;KUSAKABE Minoru;PINTI Daniele L.
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